Ii
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_079
Guía de Ejercicios
Enunciado
Paso 1:
Reducir: $E = \frac{\cos^3 x - \cos 3x}{\cos x} + \frac{\operatorname{sen}^3 x + \operatorname{sen} 3x}{\operatorname{sen} x}$
Reducir: $E = \frac{\cos^3 x - \cos 3x}{\cos x} + \frac{\operatorname{sen}^3 x + \operatorname{sen} 3x}{\operatorname{sen} x}$
Solución Paso a Paso
1. Identidades del ángulo triple:
Recordamos las fórmulas para el ángulo triple:
2. Desarrollo de la expresión:
Sustituimos y simplificamos cada fracción por separado:
Primer término:
$$\frac{3\cos x - 3\cos^3 x}{\cos x} = \frac{3\cos x(1 - \cos^2 x)}{\cos x} = 3(1 - \cos^2 x) = 3\operatorname{sen}^2 x$$
Segundo término:
$$\frac{3\operatorname{sen} x - 3\operatorname{sen}^3 x}{\operatorname{sen} x} = \frac{3\operatorname{sen} x(1 - \operatorname{sen}^2 x)}{\operatorname{sen} x} = 3(1 - \operatorname{sen}^2 x) = 3\cos^2 x$$
3. Suma y resultado:
Sumamos ambos resultados obtenidos:
$$E = 3\operatorname{sen}^2 x + 3\cos^2 x$$
$$E = 3(\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x)$$
$$E = 3(1)$$
Resultado final:
$$ \boxed{E = 3} $$
Recordamos las fórmulas para el ángulo triple:
- $\cos 3x = 4\cos^3 x - 3\cos x \implies \cos^3 x - \cos 3x = 3\cos x - 3\cos^3 x$
- $\operatorname{sen} 3x = 3\operatorname{sen} x - 4\operatorname{sen}^3 x \implies \operatorname{sen}^3 x + \operatorname{sen} 3x = 3\operatorname{sen} x - 3\operatorname{sen}^3 x$
2. Desarrollo de la expresión:
Sustituimos y simplificamos cada fracción por separado:
Primer término:
$$\frac{3\cos x - 3\cos^3 x}{\cos x} = \frac{3\cos x(1 - \cos^2 x)}{\cos x} = 3(1 - \cos^2 x) = 3\operatorname{sen}^2 x$$
Segundo término:
$$\frac{3\operatorname{sen} x - 3\operatorname{sen}^3 x}{\operatorname{sen} x} = \frac{3\operatorname{sen} x(1 - \operatorname{sen}^2 x)}{\operatorname{sen} x} = 3(1 - \operatorname{sen}^2 x) = 3\cos^2 x$$
3. Suma y resultado:
Sumamos ambos resultados obtenidos:
$$E = 3\operatorname{sen}^2 x + 3\cos^2 x$$
$$E = 3(\operatorname{sen}^2 x + \cos^2 x)$$
$$E = 3(1)$$
Resultado final:
$$ \boxed{E = 3} $$